空气供给系统的检修学习任务 3【任务目标】1.了解：发动机空气供给系统的组成部件和功能。2.熟悉：空气滤清器、空气流量计、压力传感器、节气门位置传感器等的工作空气流量计、压力传感器、节气门位置传感器等的工作原理原理。3.掌握：气门体的组成及各组成部件的结构和工作原理气门体的组成及各组成部件的结构和工作原理。4.学会：空气流量计、压力传感器和节气门位置传感器的检测与维修。【任务描述】空气供给系统用于将大气中的空气过滤后，按照发动机负荷的不同向发动机提供不同量的清洁空气。负荷越大，所提供的空气越多；反之，负荷越小，所提供的空气也越少。任务简介【任务描述】当空气供给系统发生阻塞、泄漏等故障时，必然引起进气量与发动机负荷的不协调， 从而导致发动机运转不良。一般情况下，当空气供给系统发生阻塞故障时，发动机会因为进气不畅而动力不足，直至不能运转。当空气供给系统发生泄漏故障时，一般会对怠速产生较大影响：对于L型电控发动机 （采用空气流量计的电控发动机），往往会造成怠速不稳或没有怠速；对于D型电控发动机（采用进气压力传感器的电控发动机），往往会造成怠速偏高。可见，当发动机出现动力不足、怠速不稳或没有怠速以及怠速偏高等现象时，往往需要对空气供给系统进行检查、维护或维修，以排除因阻塞或泄漏所造成的发动机故障现象。任务简介学习内容项目3.1.2 各部件的结构和工作原理项目3.1.3 空气系统各部件的检测与维修拓展与提升 进气增压控制系统 可变配气相位与气门升程项目3.1.1 发动机空气供给系统的组成及工作原理项目3.1.1 发动机空气供给系统的组成及 工作原理项目3.1.1 发动机空气供给系统的组成及工作原理【情境导入】一辆奥迪A61.8T手动档轿车行驶15万km，车主反映前段时间在外地该车出现冒黑烟、加速无力的症状。在当地服务站维修，更换了发动机控制单元、清洗了空气流量计后正常。但过了段时间后，又出现加速无力、冒黑烟的现象，且黑烟更浓。【理论引导】发动机空气供给系统一般由空气滤清器、空气流量计（进气压力传感器）、进气管、节气门体以及进气歧管等部分组成。空气经过空气滤清器过滤后，通过空气流量计（D型电控发动机无此装置，另设进气压力传感器）、节气门、进气总管、进气歧管进入各汽缸。图3.3 节气门与油门工作原理图图3.1 空气系统的组成项目3.1.1 发动机空气供给系统的组成及工作原理【理论引导】图3.2 空气系统工作原理图项目3.1.1 发动机空气供给系统的组成及工作原理【理论引导】L型电控发动机的空气流量计或D型电控发动机的进气压力传感器都是用于检测空气流量的。空气流量受节气门开度的控制，而节气门开度又由驾驶人通过加速踏板（俗称油门）控制。踩下加速踏板时，节气门开度增大，空气流量加大，发动机功率增大，反之，发动机功率减小。不踩加速踏板时，节气门完全关闭，空气由旁通气道通过，发动机处于怠速运转状态。怠速空气流量通过怠速调整螺钉和怠速控制阀调节，从而实现对怠速转速的控制与调节。调整螺钉用于人工调节怠速转速，怠速控制阀则用于ECU对怠速转速的控制。低温起动以及暖机时，怠速控制阀开度较大，发动机处于高怠速运转状态；随着水温的升高，怠速控制阀开度逐渐减小，发动机转速逐渐降至正常怠速。 项目3.1.2 各部件的结构和工作原理项目3.1.2 各部件的结构和工作原理项目3.1.2 各部件的结构和工作原理1、空气滤清器空气滤清器内装有一个滤清器芯，在外部空气进入发动机时，可从空气中除去灰尘和其他颗粒。空气滤清器滤芯必须定期清洗或更换。常见的空气滤清器滤芯有三种类型，纸质滤芯（汽车上使用的最广泛的类型）；织物滤芯（内装有织物，可洗）；油浴式滤芯（湿型，内含有油池），如图3.4所示。图3.4 空气滤清器分类图3.5 纸质滤 清器结构图3.6 油浴式滤清器结构项目3.1.2 各部件的结构和工作原理采用纸质滤芯的空气滤清器，如图3.5所示。由壳体和滤芯两部分组成，具有质量轻、成本低等优点，在汽车上的应用最为广泛。织物滤芯则可以在清洗后重复使用，应用也较为广泛。采用油浴式滤芯的空气滤清器，如图3.6 所示。滤芯由金属纤维制成，在滤清器壳底部储有机油，空气穿过滤芯之前急转弯，由于惯性作用使大部分杂质被机油吸附，少量杂质被滤芯过滤并被带上来的油滴“清洗”下来。另外，还有一种离心式空气滤清器，常用作空气的预滤清，如图3.7所示。工作原理是利用翅片使空气产生旋转 运动，依靠离心力将灰尘从空气中分离出来，然后将灰尘送往集尘器，空气则输送至另一个空气滤清器。器，空气则输 送至另一个空气滤清器。 a组成原理图 b计结构图 图3.9 空气流量组成原理图与计结构图2、空气流量计如图3.9所示。空气流量计也称为流量传感器，用于检测发动机进气量大小，并将进气量信息转换成电信号输入电控单元（ECU），以供ECU计算确定喷油时间（即喷油量）和点火时间。进气量信号是控制单元计算喷油时间和点火时间的主要依据。 项目3.1.2 各部件的结构和工作原理a 热线式空气流量计结构图 b 工作原理图 c 实际电路图 图3.10 热线式空气流量计及原理图流量计的分类：体积流量型：叶片式、涡流式；（叶片式已过时，此处不考虑）质量流量型：热丝式、热膜式。(1).热线式空气流量传感器如图3.10所示。传感器内部套装有一个取样管，取样管中设有一根直径约70微米的铂金属丝作为发热元件，并制成“”形张紧在取样管内。项目3.1.2 各部件的结构和工作原理图3.11 热膜式空气流量计结 构图项目3.1.2 各部件的结构和工作原理(2).热膜式空气流量传感器 如图3.11所示。是热丝式传感器的改进产品，其发热元件采用平面形铂金属膜电阻器，增加了发热体的强度，提高了工作可靠性，且无需加热清洁电路。 帕金属片固定在树脂薄膜上。优点是提高可靠性和耐用性，不粘附灰尘。图3.12 卡门涡流式流量计项目3.1.2 各部件的结构和工作原理(3).卡门旋涡式空气流量传感器在气流通道中放一个锥状的涡流发生器，气体通过时在锥体后产生许多卡门旋涡的涡流串 。卡门旋涡的频率和空气流速之间存在一定的关系。测得卡门旋涡的频率就可以求出空气的流速，再乘以空气通道面积就可以得到进气的体积流量。在进气管道正中间设有一流线形或三角形的涡流发生器，当空气流经该涡流发生器时，在其后部的气流中会不断产生一列不对称却十分规则的空气涡流（卡门涡流）。旋涡移动的速度（旋涡数量）与空气流速成正比，因此，通过测量单位时间内涡流的数量就可计算出空气流速和流量。 如表3.2所示为几种流量计的比较。项目热膜式热线式卡门式压力式响应特性良良良良怠速稳定性良良良良废气再循环适应性良良良良发动机性能随时间变化不要不要要要海拔高度修正不要不要不要不要安装性良良良良成本高较高较高较高项目3.1.2 各部件的结构和工作原理图3.13 节气门体及节气门位置传感器结构和实物3、节气门体与节气门位置传感器节气门体安装在进气管中，来控制发动机正常工况下的进气量。主要由节气门、节气门位置传感器、怠速空气道等组成。节气门位置传感器装在节气门轴上，来检测节气门的开度。 项目3.1.2 各部件的结构和工作原理项目3.1.2 各部件的结构和工作原理（1）作用：反映节气门开度（负荷）的大小，判定发动机怠速、部分负荷、全负荷工况，实现不同的控制模式；反映节气门变化快慢（加速、减速），实现加速加浓和减速减油或断油控制。（2）类型：按输出分：开关量输出型；线性输出型；综合式。按结构分：电位计型；霍尔元件型。按信号分：单信号；双信号 。 项目3.1.2 各部件的结构和工作原理4、进气歧管绝对压力传感器如图3.15所示为进气歧管绝对压力传感器结构图，简称压力传感器。图3.15 压力传感器结构图进气管绝对压力传感器由压力转换元件和放大压力转换元件输出信号的集成电路和真空室构成。压力转换元件是硅片。硅片的一面是真空，另一面作用的是进气管的压力。在进气管的压力作用下，硅片将产生变形，使硅片的电阻阻值发生变化，从而使电桥的电压变化，再通过集成放大电路放大后输入到ECU的PIM端子。图3.18 进气温度传感器实物图项目3.1.2 各部件的结构和工作原理5、进气温度传感器（1）进气温度传感器的工作原理，与发动机冷却液温度传感器相同，但传感器尖端是开放式，使热阻器暴露在通过的空气中。（2）进气温度传感器可装在空气滤清器外壳、翼板式空气流量传感器、进气歧管通道或靠近蓄电池的电脑内。（3）进气温度传感器的结构，如图3.18所示，热阻器高电阻时，表示进气温度低，空气密度大，需要较多喷油量；反之，则需要较少喷油量。项目3.1.3 空气系统各部件的检测与维修项目3.1.3 空气系统各部件的检测与维修图3.20 纸质滤清器的清洁项目3.1.3 空气系统各部件的检测与维修1.空气滤清器的维护与保养（1）基本要求每20000km或2年（不同汽车的要求有所不同），应该检查和清洁滤芯；每40000km或4年（不同汽车的要求有所不同），应更换滤芯。当行驶在沙地或尘土飞扬的地区，清洁、更换滤芯的间隔就要变短项目3.1.3 空气系统各部件的检测与维修1.空气滤清器的维护与保养(2) 纸质滤芯的检查拆下空气滤清器，取出纸质滤芯。清洁：检查前首先要进行清洁，清洁方法如图3-20所示，拆出滤芯后， 用压缩空气反向吹清滤芯（从内侧向外侧吹），同时清除滤清器盖内污物。检查：空气滤清器滤芯中是否有灰尘、积聚微粒或者破裂。安装：检查空气滤清器滤芯上的橡胶密封是否良好，确保其没有裂纹或者其他损坏。(3) 可清洗式滤芯的检查与清洁检查：主要检查空气滤清器滤芯是否有泥土、阻塞或者破裂情况。清洁步骤如下：用压缩空气（从内向外）完全吹出滤芯内部的灰尘；将滤芯浸入水中并且上下移动10min或者更长时间。更换清水，重复该过程直到水干净为止。项目3.1.3 空气系统各部件的检测与维修1.空气滤清器的维护与保养通过摇晃滤芯或者在其上面吹压缩空气的 方式将多余的水清除掉。擦掉空气滤清器壳内部的灰尘。注意：切勿敲打或者跌落滤芯。安装条件：检查垫片是否牢固地安装于空气滤清器 滤芯中以及垫片是否有裂纹或者损坏。图3.21 可清洗式滤清器的清洁图3.22 油浴式滤清器的清洁项目3.1.3 空气系统各部件的检测与维修1.空气滤清器的维护与保养(4) 油浴式空气滤清器的检查与清洁 拆卸空气滤清器壳体。 通过在煤油中搅动、擦洗的方式来清洗空气 滤清器壳和滤清器芯，如图3.22所示为油浴式滤清器的清洁。 用干净的布擦干空气滤清器壳和滤清器芯。 将空气滤清器壳放在一个水平工作台上。 加注清洁的发动机机油直到其达到油位标 记。 将滤清器芯放在托盘中，然后使用清洁的发 动机机油浸泡滤清器芯。项目3.1.3 空气系统各部件的检测与维修1.空气滤清器的维护与保养(5) 组合式空气滤清器的检查与清洁 主要检查空气滤清器滤芯是否有泥土、阻塞情况：a.用压缩空气快速、彻底地从滤芯的内侧向外侧吹气，从而清洁滤芯（如图3.23所示）； 然后再从外侧向内侧吹气。b.取出集尘器，并将尘土从里面清除。图3.23 组合式滤清器的清洁检查：滤芯是否牢固地安装于空气滤清器壳体内；滤芯是否有裂纹或者损坏。 空气供给系统漏气的检查通常采用阻燃法查找漏气点：起动并运转发动机，然后向可疑漏气点喷阻燃剂。如果发动机转速下降，则说明该处存在漏气现象。项目3.1.3 空气系统各部件的检测与维修2.空气流量计的检修（1）用万用表检测 热线式空气流量计的万用表检测。日产轿车热线式空气流量计检测参考数据图3.24 日产轿车热线式空气流量计检测端子输出信号检测B与C 发动机怠速时，1.0 1.5V之间增加空气量时，2.0 4.0V之间供电电压检测 E与D应为蓄电池电压12VE与C应为蓄电池电压12VF与D发动机熄火时，电压为 0V，5s后又上升，经